Seguendoquesto link, potrai accedere ad un questionario in cui potrai esprimere i tuoi dubbi sulle reazioni degli alcheni, che proveremo a colmare nel corso delle prossime lezioni ed esercitazioni.
Il form si chiuderà mercoledì alle 16:00.
Prima di rispondere, si raccomanda di 1) STUDIARE 2) consultare il materiale didattico condiviso 3) fare gli esercizi 4) consultare le correzioni e spiegazioni condivise nei commenti ai post.
Si comunica anche che sono state caricate altre soluzioni/esercitazioni relative ai post seguenti:
Vincerà la sfida chi risponderà per primoCORRETTAMENTE al seguente quesito
La risposta dovrà essere inserita come commento al post. Per commentare è necessario essere registrati al blog ed aver effettuato il login! Identificarsi utilizzando nome e cognome.
Ognuno può rispondere solo una volta (anche in presenza di più di un commento pubblicato dalla stessa persona, soltanto il primo sarà preso in considerazione).
Il tempo massimo a disposizione sarà di 12h dalla pubblicazione del post.
Il vincitore (3 punti) sarà annunciato lunedì a lezione.
Nella figura qui sotto sono riportati i due isomeri geometrici del cicloottene con i rispettivi valori del calore di idrogenazione. Possiamo notare che questi due composti rappresentano un’eccezione rispetto a quanto abbiamo imparato circa la stabilità degli alcheni.
Fornire una spiegazione convincente di questi dati sperimentali.
NB: nella correzione delle risposte sarà valutato anche il corretto utilizzo della terminologia tecnica appropriata.
Mi raccomando di utilizzarle in maniera critica ed evidenziare tutti i punti che non sono chiari!
Eventuali dubbi potranno essere risolti:
-a lezione
-nel corso dell’esercitazione prevista per giovedì pomeriggio
-a ricevimento
-per dubbi che non richiedono spiegazioni complesse, anche commentando il post.
Ovviamente questo vale anche per gli altri set di esercizi.
Nel fine settimana saranno pubblicate anche altre soluzioni ed esercizi guidati e successivamente vi sarà data la possibilità di esprimere anche eventuali dubbi utilizzando il solito form.
1) Analizzare il diagramma di energia libera/coordinata di reazione dell’addizione di HBr al 1-butene e rispondere ai seguenti quesiti.
a) Cosa possiamo dire circa il ΔG° della reazione? b) Cosa possiamo dire circa la Keq della reazione? c) Di quanti stadi si compone la reazione? d) Qual è lo stadio cineticamente determinante? e) Indicare sul grafico l’energia di attivazione relativa allo stadio cineticamente determinante. f) Cosa sono, rispettivamente, B, C e D? g) Disegnare la struttura di B e C h) Spiegare perché la reazione è regioselettiva
2) Analizzare il seguente diagramma di energia libera/coordinata di reazione e rispondere ai seguenti quesiti.
a) Calcolare il ΔG° approssimativo per la reazione b) Calcolare l’energia di attivazione per ciascuno stadio della reazione c) cosa rappresenta B? d) i prodotti sono più o meno stabili dei reagenti? e) Il primo stadio della reazione è endoergonico o esoergonico?
3) Analizzare il seguente diagramma di energia libera/coordinata di reazione e descrivere la reazione stessa (endoregonica, esoergonica, numero di stadi, stadio cineticamente determinante, ecc.)
4)Disponi i seguenti composti in ordine di stabilità crescente, motivando la risposta
5) Scrivere i prodotti principali delle seguenti reazioni. Indicare la stereochimica, quando opportuno
6) Completare il seguente schema inserendo le condizioni di reazioni o i prodotti mancanti. Evidenziare la stereochimica.
7) Partendo dall’opportuno alchene, illustrare il meccanismo di reazione della sintesi del seguente composto. Indicare eventuali altri prodotti fornendo per tutti il nome IUPAC completo di stereochimica.
8) Mostrare il meccanismo di reazione di idratazione acido-catalizzata, che porta alla formazione del prodotto principale a partire dal seguenti composto:
9) Indicare le condizioni ottimali per ottenere ciascuno dei seguenti composti a partire dal (S)-3-metilciclopentene. Mostrare il meccanismo di reazione, mostrandone tutti gli apetti stereochimici, se rilevanti. Se quello ottenuto non è l’unico prodotto di reazione, indicare gli ulteriori altri prodotti formati, dire in che relazione sono col prodotto riportato e indicare se si formano o meno in quantità equimolari rispetto a quest’ultimo.
10) Indicare le condizioni ottimali per ottenere ciascuno dei seguenti composti a partire dal 2-metil-2-butene
11)Indicare le condizioni ottimali per le seguenti reazioni:
12) Partendo dall’opportuno alchene, mostrare il meccanismo che porti alla sintesi del (2R,3S)-2-etil-2,3-dimetilossirano + entant. è possibile ottenere un diastereoisomero di questo composto da questa reazione? Se no, proporre un metodo alternativo per sintetizzarlo.
13) Mostrare tutti i meccanismi di reazione relativi agli esercizi 5 e 6 (fanno chiaramente eccezione tutti i meccanismi che non sono stati dettagliati a lezione).
14) Il 2-metil-2-butene reagirà con Br2 in acqua per dare un’aloidrina (ignorare la stereochimica). La reazione ha Keq>1. Mostrare il meccanismo di reazione, inclusi gli stati di transizione. Poi, disegnare il diagramma energetico della reazione. Indicare nel diagramma le parti corrispondenti a reagenti, prodotti, stato di transizione, intermedio, variazione dell’energia libera di Gibbs, energia di attivazione di ciascuno stadio della reazione.
15) Proporre un meccanismo per la seguente trasformazione
Scrivere il meccanismo delle reazioni elencate di seguito utilizzando l’(R)-6-fenil-1-metil-1-cicloesene e qualsiasi altro reagente necessario. Per ogni reazione porre attenzione, dove appropriato, alla regioselettività, stereoselettività e alla stereospecificità. Assegnare, inoltre, il nome IUPAC ai prodotti di ogni reazione, specificandone la stereochimica e la relazione esistente tra loro (enantiomeri, diastereoisomeri, composto meso, ecc).
Addizione di acidi alogenidrici
Addizione di acqua, acido-catalizzata
Ossimercuriazione (o alcossimercuriazione)-demercuriazione
Idroborazione-ossidazione
Addizione di alogeni
Addizione di alogeni in presenza di acqua (o alcol)
Idrogenazione catalitica
sin-Ossidrilazione
Epossidazione
Scissione ossidativa con permanganato di potassio
Ozonolisi
Esercizio n. 2
Identificare i reagenti per ciascuna delle seguenti reazioni di addizione agli alcheni. Per le attuali conoscenze, trascurare le reazioni che porta alla formazione dell’1-bromo-2-metilcicloesano e dell'(1S,2S)-1-metil-1,2-cicloesandiolo
Esercizio n. 3
Determinare il prodotto per ognuna delle seguenti reazioni. fare attenzione alla regio- e stereoselettività delle reazioni
Esercizio n. 4
Per ciascuna reazione dell’esercizio n. 1, disegnare un diagramma di energia libera/coordinata di reazione e individuare lo stadio cinetico
Scrivete le formule di struttura dei prodotti che si formano quando si fa reagire l’1-butene con ciascuno dei seguenti reagenti:
a) HI
b) Br2 in acqua
c) Br2
d) HCl
e) 1. BH3:THF; 2. H2O2, OH–
f) H2O in ambente acido
g) Hg(OAc)2 in THF e H2O; 2. NaBH4, H2O
h) Cl2 in KI
i) acido perossiacetico
l) 1: trifluoroacetato di mercurio in THF e alcol isopropilico; 2. NaBH4
m) 9-BBN; 2. H2O2, OH–
Esercizio n. 2
Ripetete le reazioni a-l dell’esercizio n.1 utilizzando come reagenti i seguenti alcheni:
a) (R)-3-metil-1-pentene
b) (E)-1-ciclobutil-1-butene
c) 1-metilcicloesene
Esercizio n. 3
Scrivete le formule di struttura del/i prodotto/i che vi attendete di ottenere da ciascuna delle seguenti reazioni. Mostrate chiaramente la stereochimica
Esercizio n. 4
Per ognuna delle seguenti trasformazioni, proponete un possibile meccanismo.
Disegnare le formule dei prodotti delle seguenti reazioni. Specificare la stereochimica delle reazioni.
Esercizio n. 7
Indicare un metodo, a partire da alcheni, per la preparazione dei seguenti alcoli:
a) 1-butanolo
b) 3-metil-2-pentanolo
c) 2-metil-1-cicloesanolo
d) 3,4-esandiolo
Esercizio n. 8
Mostrare come si può efettuare ciascuna delle seguenti trasformazioni.
Esercizio n. 9
Il trattamento del cicloesene con HBr in presenza di acido acetico dà il bromocicloesano (85%) e l’acetato di cicloesile (15%). Proponi un meccanismo per la formazione di quest’ultimo prodotto.
Esercizio n. 10
Il trattamento del 4-penten-1-olo con bromo in acqua porta ad un bromoestere ciclico. Spiega la formazione di questo prodotto al posto della semplice bromoidrina.
Esercizio n. 11
Proponi un meccanismo per ciascuna delle seguenti reazioni:
Mostrare i meccanismi delle seguenti reazioni di alogenazione degli alcheni
Esercizio n. 2
Ognuno dei seguenti alcheni viene trattato prima con diborano in tetraidrofurano (THF) a formare un trialchilborano e quindi con perossido di idrogeno in idrossido di sodio acquoso. Disegnare la formula di struttura dell’alcol che si forma. Nel caso, specificare la stereochimica
a) Propene b) Ciclopentene
c) 1-Metil-1-ciclopentene d) (2E)-3-Metil-2-pentene
e) (2Z)-3-Metil-2-pentene f) 1-Metil-1-cicloesene
Esercizio n. 3
Ognuno dei seguenti alcheni viene trattato prima con diborano in tetraidrofurano (THF) a formare un trialchilborano e quindi con perossido di idrogeno in idrossido di sodio acquoso. Disegna la formula di struttura dell’alcol che si forma. Nel caso, specifica la stereochimica.
Esercizio n. 4
La reazione del 2-metil-2-pentene con ognuno dei seguenti reagenti mostra un’alta regioselettività. Disegna la formula di struttura del prodotto maggioritario di ogni reazione e spiega la regioselettività osservata.
a) HBr
b) H2O in presenza di H2SO4
c) Br2 in acqua
d) Cl2
e) Hg(OAc)2, H2O
Esercizio n. 5
Il trattamento del 2-metilpropene con metanolo in presenza di acido solforico dà un composto di formula C5H12O. Proponi una formula di struttura per questo composto e un meccanismo d’azione per la sua formazione.
Sono state pubblicate parte delle soluzioni (in alcuni casi solo parziali – per cui, leggete bene tutte le spiegazioni) degli esercizi sulle reazioni degli alcheni, con l’eccezione di quelle dell’ultimo post. Altre soluzioni saranno pubblicate nel weekend. Per gli esercizi per cui non saranno pubblicate le soluzioni – come precedentemente chiarito – seguite le indicazioni pubblicate nei commenti a ciascun post per ricevere un eventuale feedback dalla docente.
In caso di dubbi, è possibile chiedere spiegazioni a ricevimento o a lezione.
Chimica Organica-DiSTABiF 
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